多功能可循环使用SERS基底图示:
(A)氧化钛/金阵列合成示意,(B)银阵列/氧化钛颗粒合成示意,(C)氧化铁/银复合材料富集、组装与检测示意,(D)镍磁性纳米线的循环使用过程
传统SERS基底作为一次性使用的材料,其发展限制已不能满足现今人们对SERS基底性能要求的日益增加。另外,从应用的角度,需要制备稳定的可再生的SERS基底,并赋予更多的功能。
表面增强拉曼散射是指当一些分子被吸附到某些粗糙的金属,如金、银或铜的表面时,它们的拉曼谱线强度会得到极大地增强,这种不寻常的拉曼散射增强现象被称为表面增强拉曼散射效应。表面增强拉曼光谱是一种非常强大的高灵敏分析技术,它可以探测和分析物质表层所吸附的各类分子,对于有些体系,它的灵敏度甚至达到检测单分子水平。但是,它的应用具有很大局限性——仅有少数几种金属(金、银、铜)可产生如此强大的表面增强拉曼散射效应,并且这些金属的基底必须是粗糙的或需要制备成纳米粒子。
针对这些问题,我国智能所科技人员经过大量实验研究得到了一系列的多功能的循环SERS基底。这些基底能够满足高效快捷的实时检测,并且能够重复循环使用,具体包括:在氧化钛纳米管阵列上修饰不同金纳米颗粒,在银纳米线阵列修饰氧化钛颗粒,从而实现既可采集拉曼增强信号,又可以适时进行光降解;在不同形貌的磁性纳米颗粒表面修饰金、银纳米颗粒,从而实现富集、检测与循环使用等多功能一体化。